裂缝性储层裂缝网络生成及流动模拟研究

发布时间：2017-12-15 03:19

  本文关键词：裂缝性储层裂缝网络生成及流动模拟研究

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【摘要】：裂缝性储层地质储量丰富,具有非常广阔的开发前景。但由于裂缝空间分布的复杂性和特殊的渗流机制,裂缝性油气藏的研究面临诸多困难。裂缝性储层的研究难点之一就是裂缝网络的地质建模。常规的裂缝网络地质建模方法包括基于对象的Monte Carlo模拟和基于象元的多点地质统计学建模方法。前者生成的裂缝网络形态清晰,裂缝的连续性很好,但没有考虑裂缝之间的空间相关性,且难以匹配由地质资料提供的条件数据;后者发展较晚,理论尚不完备,生成的裂缝虽然考虑裂缝之间的空间关联性,但连续性很差。裂缝性储层的另一个研究难点就是储层流体流动规律和数值模拟。针对裂缝性储层数值模拟,目前主要采用的是等效连续介质模型和离散裂缝模型。由于等效连续介质模型过度简化裂缝非均质性,因而无法适应于非均质性强,尺度变化大的裂缝性储层。离散裂缝网络模型对裂缝显示表征,突出储层的非均质性,一定程度上更好地刻画裂缝性储层渗流规律。但该模型依托的有限元法,有限体积法仅仅能处理数十条裂缝,对于大规模缝网,数值模拟并不能有效实施。针对上述裂缝性储层研究所面临的问题,本文提出了一套从裂缝网络生成到流体流动数值模拟的完整算法。具体开展了以下的工作:(1)对于裂缝网络地质建模,本文摒弃传统的MonteCarlo模拟,采用多点地质统计学方法。将图像处理中的二值连通域标记算法引入FILTERSIM算法,有效地改善生成裂缝连续性的问题,使最终生成的裂缝网络既具有空间相关性,又具有较好的连续性。(2)对于数值模拟部分,由于生成的裂缝网络和基质是由像素点构成,无法进行几何离散,难以与有限元法,有限体积法结合,故本文转而采用格子Boltzmann方法进行流动数值模拟。根据图像处理方法,将裂缝网络图像转化为格子Boltzmann方法能够处理的初始条件,然后采用REV尺度格子Boltzmann方法模拟流体在裂缝网络中的流动过程。(3)将裂缝网络建模和流动数值模拟算法运用到矿场实例,模拟流体的流动过程,验证了本算法的可行性。研究算例表明,在裂缝性储层中,储层流体主要沿着裂缝网络窜流,但在基质中也存在缓慢流动。与裂缝中的流速相比,基质中的流速要小得多。本文为裂缝性储层裂缝网络建模和流动数值模拟提出新的方法,为裂缝性储层流动机理的研究提供新的思路。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE319

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本文编号：1290428